DE3535687A1 - Warmhalteplatte, insbesondere fuer eine elektrische kaffeemaschine - Google Patents
Warmhalteplatte, insbesondere fuer eine elektrische kaffeemaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Warmhalteplatte, insbesondere für
eine elektrische Kaffeemaschine, mit einer unter der Warmhalte
platte angeordneten elektrischen Heizeinrichtung, wobei die
Wärmeankoppelung der Heizeinrichtung an die Warmhalteplatte
durch Einstellung des Abstands zwischen der Heizeinrichtung und
der Warmhalteplatte veränderbar ist.
Eine derartige Warmhalteplatte ist bereits aus der
DE-C3-25 03 844 bekannt. Zur Temperaturregelung der Warmhalte
platte bzw. der Flüssigkeit, die sich in einem auf der Warm
halteplatte abgestellten Gefäß befindet, dient eine seitlich am
Gehäuse der Warmhalteplatte angeordnete, mechanische Verstell
einrichtung, durch die der Abstand zwischen dem Heizelement und
der Warmhalteplatte regelbar ist. Mit dieser Warmhalteplatte ist
aber eine genaue Temperaturregelung der Flüssigkeit nicht mög
lich. Dies wäre nur dann möglich, wenn die Ist-Temperatur der
Flüssigkeit im Behälter durch eine Bedienungsperson ermittelt
und diese entsprechend der gewünschten Soll-Temperatur durch die
Verstelleinrichtung von Hand nachgeregelt werden würde. Dieser
Einstellvorgang müßte zur Einhaltung einer konstanten Temperatur
insbesondere dann häufig wiederholt werden, wenn sich der Flüs
sigkeitsstand im Behälter mehrmals ändert, was in der Regel häu
fig der Fall ist.
Noch schwieriger wird eine Temperaturregelung, wenn anstelle
einer Glaskanne eine Isolierkanne verwendet wird; denn hier ist
es aufgrund des geringen Wärmeverlustes der Isolierkanne leicht
möglich, daß die Flüssigkeit bei anliegendem Heizelement an der
Warmhalteplatte bereits schon bei geringer Wärmezufuhr schnell
zum Kochen gelangt, was insbesondere bei Kaffee oder Tee nicht
wünschenswert ist, da diese Getränke beim wiederholten Aufkoch
vorgang an Geschmack und Aroma verlieren. Zum anderen ist es
auch für eine Bedienungsperson sehr lästig, ständig die Tempera
tur des Getränks zu kontrollieren und diese gegebenenfalls mit
tels der Verstelleinrichtung zu verändern.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Warmhalteplatte zu
schaffen, bei der mit einfachen und kostensparenden Mitteln die
Temperatur selbsttätig geregelt wird und bei der unabhängig von
der im Behälter vorhandenen Flüssigkeitsmenge die Flüssigkeits
temperatur stets auf einem Optimalwert konstant gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ab
stand zwischen der Heizeinrichtung und der Warmhalteplatte durch
ein temperaturempfindliches Element regelbar ist. Durch diese
Erfindung werden die obigen Nachteile vermieden. Das temperatur
empfindliches Element regelt unabhängig von der Flüssigkeits
menge im Behälter automatisch die Temperatur der Flüssigkeit,
indem bei nicht vorschriftsmäßiger Temperatur der Abstand
zwischen dem Heizelement und der Warmhalteplatte verändert wird.
Das Getränk weist also immer die optimale Trinktemperatur auf.
Bei der Auswahl eines temperaturempfindlichen Elements können
praktisch alle aus dem Stand der Technik bekannten temperatur
empfindlichen Elemente verwendet werden.
Als besonders kostengünstige und technisch gut funktionierende
Lösung hat sich erfindungsgemäß ein temperaturempfindliches Ele
ment bewährt, das aus mindestens einem Bimetallstreifen besteht,
der über mindestens eine erste Kontaktstelle mit einem gehäuse
festen Anschlag und der über mindestens eine zweite Kontakt
stelle mit der Heizeinrichtung verbunden ist. Bei Kaffee
maschinen ist es weniger aufwendig, wenn das Heizelement gegen
über der Warmhalteplatte verschiebbar ist. Es ist aber auch
generell denkbar, die Warmhalteplatte gegenüber dem Heizelement
zu verschieben.
Damit bei noch verhältnismäßig kühler Warmhalteplatte, also bei
noch anliegendem Heizelement an der Warmhalteplatte, der Wärme
übergang von der Heizeinrichtung zur Warmhalteplatte besonders
hoch ist, wird erfindungsgemäß im unteren Temperaturbereich die
Heizeinrichtung mit einer Vorspannkraft an die Warmhalteplatte
gedrückt. Mit zunehmender Temperatur wird dann die Heizeinrich
tung durch den Bimetallstreifen von der Warmhalteplatte wegbe
wegt.
Erfindungsgemäß wird die Vorspannkraft von dem Bimetallstreifen
selbst gebildet, die bei zunehmender Temperatur des Bimetall
streifens abnimmt. Durch den Bimetallstreifen werden also
gleichzeitig der Abstand des Heizelements zur Warmhalteplatte
sowie die vom Heizelement auf die Warmhalteplatte übertragene
Anpreßkraft temperaturabhängig geregelt. Der Bimetallstreifen
wirkt demnach gleichzeitig als Feder. Hierdurch werden zusätz
liche Federelemente eingespart, so daß eine kostengünstige
Temperaturregeleinrichtung entsteht.
Damit durch den Bimetallstreifen die Heizeinrichtung zuverlässig
zur Warmhalteplatte hin- bzw. von der Warmhalteplatte wegbewegt
wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die erste Kontakt
stelle des Bimetallstreifens an der Warmhalteplatte und daß die
zweite Kontaktstelle an der Heizeinrichtung formschlüssig be
festigt ist. Die bei Temperaturänderung am Bimetallstreifen auf
tretende Verformung wirkt sich nur an der zweiten Kontaktstelle
als Wegänderung aus, da diese mit der Heizeinrichtung frei be
wegbar gelagert ist, während die erste Kontakstelle formschlüs
sig mit der Warmhalteplatte verbunden ist, die ortsfest am Ge
häuse eines Haushaltsgeräts, beispielsweise einer Kaffeemaschi
ne, befestigt ist.
Eine besonders einfache Herstellung des Bimetallstreifens läßt
sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß der Bimetallstreifen
im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und daß die freien
Enden des Bimetallstreifens die Kontaktstellen bilden. Hierdurch
wird bei einer Temperaturerhöhung am Bimetallstreifen eine aus
reichende Verformung erzielt, die eine Annäherung der zweiten
Kontaktstelle zur ersten Kontaktstelle hervorruft, wodurch das
mit der zweiten Kontaktstelle verbundene Heizelement von der
Warmhalteplatte abhebt.
Damit der Bimetallstreifen von der Heizeinrichtung in ent
sprechend kurzer Zeit ausreichend aufgeheizt wird, ist in einer
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Bimetallstreifen
zusätzlich zu den beiden Kontakstellen mindestens eine dritte
Kontaktstelle aufweist, die an der Heizeinrichtung anliegt.
Hierdurch wird der Bimetallstreifen nicht nur infolge der vom
Heizelement abgegebenen Wärmestrahlung erwärmt, die häufig für
eine genügend große Auslenkung des Bimetallstreifens nicht aus
reicht, sondern er wird zusätzlich infolge des Wärmeübergangs an
der dritten Kontaktstelle erhitzt.
Bei einem U-förmig verlaufenden Heizelement, auf dessen im
wesentlichen parallel zur Warmhalteplatte verlaufender Oberseite
eine Platte befestigt ist, läßt sich der Bimetallstreifen be
sonders einfach dadurch befestigen, daß auf der dem Heizelement
gegenüberliegenden Unterseite der Warmhalteplatte ein Zapfen an
geordnet ist, daß der Zapfen die Platte und die beiden freien
Enden des Bimetallstreifens über an diesen Teilen ausgebildete
Bohrungen durchdringt und daß die erste Kontaktstelle orstfest
mit der Platte und die zweite Kontaktstelle orstfest mit dem
Zapfen verbunden ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß
der Bimetallstreifen nicht zwischen der Warmhalteplatte und der
Heizeinrichtung, sondern unterhalb der Heizeinrichtung angeord
net ist, wo genügend Freiraum für den Einbau des Bimetallstrei
fens zur Verfügung steht.
Es ist vorteilhaft, daß zum Befestigen des Bimetallstreifens und
zum Einstellen der Vorspannkraft an der Befestigungsstelle
zwischen dem Zapfen und dem Bimetallstreifen eine Justierein
richtung ausgebildet ist. Die Justiereinrichtung ermöglicht eine
exakte Einstellung der Vorspannkraft, so daß unterschiedliche
Vorspannkräfte, die bei der Montage infolge der unvermeidbaren
Fertigungstoleranzen entstehen, nicht mehr auftreten können.
Durch die Justiereinrichtung kann aber auch der Bimetallstreifen
unterschiedlich vorgespannt werden, so daß sich an der Warm
halteplatte unterschiedliche Temperaturregelbereiche einstellen.
Eine besonders einfache und auch wieder leicht lösbare Befesti
gung des Bimetallstreifens am Heizelement wird dadurch erreicht,
daß die erste Kontaktstelle über einen Bajonettverschluß mit der
Platte formschlüssig verbunden ist. Andere Befestigungsarten
sind auch möglich.
Damit das Heizelement nicht nur zur Warmhaltung der Warmhalte
platte sondern gleichzeitig zum Aufkochen des zur Zubereitung
von Getränken erforderlichen Wassers dient, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß am Außenumfang parallel zum Heizelement ein
Wasserrohr verläuft, das über den größten Bereich am Heizelement
angelötet ist und das in geringem Abstand zur Platte verläuft.
Um einen besonders guten Wärmeübergang vom Heizelement zum Bime
tallstreifen zu erhalten, ist in einer Weiterbildung der Erfin
dung vorgesehen, daß im montierten Zustand des Bimetallstreifens
auf der Warmhalteplatte der Bimetallstreifen mit seinem der
Heizschleife näheren Schenkel mit Vorspannung an dem Waserrohr
anliegt.
Auch bei einer Warmhalteplatte, bei der unterhalb ein Wärme
speicher angeordnet ist, kann eine automatische Temperaturrege
lung der Warmhalteplatte dadurch erfolgen, daß der Abstand
zwischen der Warmhalteplatte und dem Wärmespeicher durch ein
temperaturempfindliches Element regelbar ist. Das temperatur
empfindliches Element kann entweder von der Temperatur der Warm
halteplatte, der Temperatur des Wärmespeichers oder der Tempera
tur des zwischen dem Wärmespeicher und der Warmhalteplatte aus
gebildeten Freiraums, also von allen Elementen gleichzeitig auf
geheizt werden.
Eine besonders einfache und kostengünstige Temperaturregelung
wird in einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß
das temperaturempfindliche Element aus mindestens einem Bime
tallstreifen besteht, der mit seinem einen Ende an der Warm
halteplatte und der mit seinem anderen Ende an dem Wärmespeicher
befestigt ist.
Der Bimetallstreifen kann auch von einem Memory-Metall gebildet
werden. Derartige Memory-Metalle sind im Fachhandel preisgünstig
erhältlich und eignen sich als temperaturempfindliche Elemente
besonders gut.
Eine weitere Möglichkeit der Temperaturegelung einer Warmhalte
platte, bei der unterhalb ein Wärmespeicher angeordnet ist, wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wärmeankopplung des
Wärmespeichers an die Warmhalteplatte durch einen zwischen dem
Wärmespeicher und der Warmhalteplatte ausgebildeten Werkstoff
regelbar ist, der einen temperaturabhängigen Wärmeleitkoeffizen
ten aufweist. Bei Stahl mit 0,1% Kohlenstoff nimmt beispiels
weise die spezifische Wärmeleitfähigkeit mit steigender Tempera
tur ab, das heißt, die Temperatur der Warmhalteplatte kann auch
hierdurch in gewissen Grenzen geregelt werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 11 schematische Darstellungen von mehreren, im
Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispielen
mit verschieden ausgebildeten Bimetallstreifen
zwischen einer Heizeinrichtung und einer Warm
halteplatte entsprechend der Erfindung und
Fig. 12 schematisch dargestellter Längsschnitt einer
Warmhalteplatte mit einem unter der Warmhalte
platte angeordneten Wärmespeicher, der über ein
temperaturempfindliches Element mit der Warm
halteplatte verbunden ist.
Zur Vermeidung von Wiederholungen und einer unnötig großen Anzahl
von Positionnummern werden in den Fig. 1 bis 12 für baugleiche
Teile gleiche Positionsnummern verwendet.
In den Fig. 1 bis 11 verläuft unterhalb der kreisscheibenförmi
gen Warmhalteplatte 1 eine Heizeinrichtung 2, die von einem U-för
mig verlaufenden Metallrohr 3, einer Platte 6 und einem Wasser
rohr 5 gebildet wird. In dem Metallrohr 3 verläuft konzentrisch
ein Heizdraht 4. Der ringförmige Freiraum zwischen dem Metall
rohr 3 und dem Heizdraht 4 ist mit Isolationsmaterial gefüllt. Die
aus den radial nach außen verlaufenden freien Schenkeln des
U-förmigen Metallrohrs 3 herausragenden Enden des Heizdrahtes 4,
die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sind mit einer in der
Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Energiequelle
verbindbar. Die Stromzufuhr des Heizdrahtes 4 ist durch einen in
der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Thermoschalter
regelbar, der die Temparatur des Heizelements 2 überwacht.
An der radial äußeren Wandung des Metallrohrs 3 liegt das Wasser
rohr 5 an, das parallel zum Heizelement 2 verläuft und ebenfalls
U-förmig ausgebildet ist. Das Wasserrohr 5 ist mit seiner dem
Metallrohr 3 zugewandten Oberfläche zum besseren Wärmeübergang mit
dem Heizelement 2 verlötet. Auf der Oberseite des Metallrohrs 3
ist eine gut wärmeleitende Platte 6 aufgelötet, die die zwischen
dem Metallrohr 3 ausgebildete kreisförmige Fläche 7 von oben ab
deckt. In kaltem Zustand des Heizelements 2 liegt die Platte 6 an
der Unterseite der Warmhalteplatte 1 an. Das Wasserrohr 5 ist bei
diesen Ausführungsbeispielen im Querschnitt größer als das Metall
rohr 3 und ist zum Metallrohr 3 so angeordent, daß sein oberster
Randbereich unterhalb der Platte 6 und wie das Metallrohr 3 paral
lel zu dieser verläuft.
Der radial äußere Randbereich der Warmhalteplatte ist mit einem,
in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse, beispielsweise dem
einer Kaffeemaschine, formschlüssig und orstfest verbunden. Die
Oberseite der Warmhalteplatte 1 dient zum Aufstellen von Gefäßen,
wie beispielsweise Glas- oder Thermoskannen, deren Inhalt, wie
beispielsweise Getränke oder andere Nahrungsmittel, durch die
Warmhalteplatte 1 erhitzt bzw. warmgehalten werden kann.
Unterhalb der Warmhalteplatte 1 ist ein gehäusefester Anschlag 8
ausgebildet, an dem die Platte 6 in der Zeichnung von unten her
durch ein Federelement 9 abgestützt wird. In der dargestellten
Ausgangsstellung wird die Platte 6 durch das Federelement 9 gegen
die Unterseite der Warmhalteplatte 1 mit Vorspannung gedrückt. In
den Fig. 1 bis 6 und 10 wird das Federelement 9 von einem Bi
metallstreifen gebildet, der über die erste Kontaktstelle 10 an
dem gehäusefesten Anschlag 8 anliegt und der über die zweite Kon
taktstelle 11 an der Unterseite der Platte 6 bzw. an dem Wasser
rohr 5 oder an dem Heizelement 2 befestigt ist.
Im nicht eingebauten Zustand des Bimetallstreifens 9 an der Warm
halteplatte 1 ist der kürzeste Abstand zwischen den beiden Kon
taktstellen 10, 11 größer als er in den Fig. 1 bis 6 und 10
dargestellt ist. Erst beim Zusammenbau wird die erste Kontakt
stelle 10 in der Zeichnung soweit nach oben gedrückt, bis sie
oberhalb des gehäusefesten Anschlags 8 zur Anlage gelangt, so daß
die Platte 6 durch die im Bimetallstreifen 9 erzeugte Vorspann
kraft an der Unterseite der gehäusefesten Warmhalteplatte 1 ange
drückt wird.
In den Fig. 7 bis 9 und 11 wird die Vorspannkraft von einer
zusätzlichen Feder 12 gebildet, die sich an dem gehäusefesten An
schlag 8 abstützt und die mit ihrem anderen Ende an der Unterseite
der Platte 6 anliegt und diese somit gegen die Unterseite der
Warmhalteplatte 1 drückt. Bei diesen Ausführungsbeispielen regelt
der Bimetallstreifen 9 bei Temperaturveränderung nur den Abstand
zwischen dem Heizelement 2 und der Warmhalteplatte 1, während die
Feder 12 die Anpreßkraft erzeugt.
In Fig. 1 ist der Bimetallstreifen 9 im wesentlichen U-förmig
ausgebildet und verläuft nur in der kreisförmigen Fläche 7 inner
halb des Heizelements 2 und des Wasserrohrs 5. Die geraden Schen
kel 13 des Bimetallstreifens 9 erstrecken sich im wesentlichen
parallel zur Platte 6.
In Fig. 2 wird der gehäusefeste Anschlag 8 von einer auf einem
Zapfen 14 aufgesteckten Hülse 16 gebildet. Der Zapfen 14 ist an
der Unterseite der Warmhalteplatte 1, beispielsweise durch
Schweißen, befestigt und verläuft senkrecht zur Warmhalteplatte 1
in der Zeichnung nach unten und durchdringt dabei sowohl die in
der Platte 6 ausgebildete Bohrung 30 als auch die an den freien
Enden des Bimetallstreifens 9 ausgestanzten Bohrungen 15 und 19.
Der Zapfen 14 ist etwa in der Mitte der Warmhalteplatte 1 be
festigt. Die Hülse 16 wird mit ihrem in der Zeichnung oberen Ende
an der Warmhalteplatte 1 abgestützt und durchdringt die Bohrun
gen 30 und 15.
Das freie Ende des Zapfens 14 ragt nach unten aus der Hülse 16
heraus und ist mit einem Gewinde 17 versehen. Die am unteren Ende
der Hülse 16 ausgebildete ringförmige Stirnfläche 18 dient als An
schlag für die erste Kontaktstelle 10 des Bimetallstreifens 9.
Hierzu ist der Durchmesser der Bohrung 19 geringfügig kleiner als
der Außendurchmesser der Hülse 16. Der in der Zeichnung obere
Schenkel 13 des Bimetallstreifens 9 ist über einen am Rand der
Bohrungen 15, 30 ausgebildeten Bajonettverschluß 31 formschlüssig
mit der Platte 6 verbunden. Die am Bimetallstreifen 9 diametral
gegenüberliegenden Blechlappen 32 hintergreifen nach der Drehung
des Bimetallstreifens 9 die Platte 6 und verbinden somit den Bi
metallstreifen 9 formschlüssig mit dem Heizelement 2.
Auf das Gewinde 17 ist in Fig. 2 von unten her eine Mutter 20 auf
geschraubt, die den unteren Schenkel 13 des Bimetallstreifens 9
gegen die Stirnfläche 18 der Hülse 16 verspannt. Die Länge der
Hülse 16 ist so bemessen, daß der Bimetallstreifen 9 bei Zimmer
temperatur ausreichend vorgespannt ist. Anstelle der Hülse 16 kann
auch an dem Zapfen 14 in Höhe der Stirnfläche 18 ein Anschlag in
Form einer zweiten Mutter ausgebildet sein. Hierdurch läßt sich
die Vorspannkraft des Bimetallstreifens 9 besonders gut einstellen.
In Fig. 2 ist der Bimetallstreifen 9 im wesentlichen U-förmig aus
gebildet und erstreckt sich radial soweit nach außen, daß dabei
der in der Zeichnung obere Schenkel 13 an der Unterseite des
Wasserrohrs 5 zur Anlage gelangt. An der Platte 6 sind am Außenum
fang Laschen 21 ausgebildet, die am radial äußeren Rand am Heiz
element 2 und am Wasserrohr 5 anliegen. Die Laschen 21 fixieren
die Lage des Metallrohrs 3 gegenüber dem Wasserrohr 5, bevor diese
Teile miteinander verlötet werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Befestigungsvorrichtung des Bimetall
streifens 9 am Heizelement 2 sowie des Heizelements 2 an der Warm
halteplatte 1 kann auch in allen anderen Ausführungsbeispielen der
Fig. 1 und 3 bis 12 angewendet werden.
Der in Fig. 3 dargestellte Bimetallstreifen 9 ist ebenfalls U-för
mig ausgebildet und liegt mit seiner ersten Kontaktstelle 10 an
dem gehäusefesten Anschlag 8 und mit seiner zweiten Kontakt
stelle 11 an der Unterseite des Wasserrohrs 5 an. Auch hier liegt,
wie in der Beschreibung zur Fig. 2 bereits erläutert, der obere
Schenkel 13 mit seiner dritten Kontaktstelle 22 an der Unterseite
des Wasserrohrs 5 an. Dadurch, daß der Bimetallstreifen 9 über
zwei Stellen 11, 22 am Wasserrohr 5 anliegt, ist eine bessere Auf
heizung des Bimetallstreifens 9 möglich. Radial außerhalb der
zweiten Kontaktstelle 11 verläuft der Bimetallstreifen 9 anhand
eines ersten Abschnitts 23 in der Zeichnung nach oben. Geringfügig
oberhalb des Wasserrohrs 5 schließt sich an den ersten Ab
schnitt 23 ein zweiter Abschnitt 24 an, der sich radial nach innen
erstreckt und kurz vor dem Metallrohr 3 endet. Die Abschnit
te 23, 24 und der Bereich der zweiten Kontaktstelle 11 umgreifen
somit das Wasserrohr 5 derart, daß eine vom Bimetallstreifen 9
ausgehende, senkrecht zur Warmhalteplatte 1 verlaufende Verschie
bung zwangsweise auf das Heizelement 2 übertragen wird.
In Fig. 4 besteht der Bimetallstreifen 9 aus nur einem einzigen
Schenkel 13, der am gehäusefesten Anschlag 8 beginnt und der sich
radial nach außen bis zum Wasserrohr 5 erstreckt. Entsprechend der
Fig. 3 sind am radial äußeren Ende ebenfalls erste und zweite Ab
schnitte 23, 24 ausgebildet, so daß dieses Ende formschlüssig mit
dem Wasserrohr 5 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist
bei Temperaturänderung die Verformung des Bimetallstreifens 9 bei
gleichen Werkstoffen geringer als in den Ausführungsbeispielen
entsprechend den Fig. 2 und 3, da die verformbare Länge des Bime
tallstreifens kürzer ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 entspricht im wesentlichen
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Der Unterschied besteht
lediglich darin, daß in Fig. 5 der Schenkel 13 über den gehäuse
festen Anschlag 8 in der Zeichnung nach links verlängert ist und
dieser Abschnitt zusätzlich noch eine dritte Kontakstelle 23 auf
weist, die unterhalb am Wasserrohr 5 anliegt. Durch die verlänger
te Ausführung des Schenkels 13 kann die Federrate sowie die Ver
formung bei Temperaturänderung am Bimetallstreifen 9 erhöht.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 6 unterscheidet sich gegenüber dem
Ausführungsbeispiel in Fig. 5 nur dadurch, daß sich noch an die
dritte Kontakstelle 22 die Abschnitte 23 und 24 gemäß Fig. 4 an
schließen, so daß das Wasserrohr 5 an zwei gegenüberliegenden
Stellen fest eingespannt ist. Hierdurch wird bei Temperaturände
rung das Heizelement 2 parallel von der Warmhalteplatte 1 abge
hoben.
In Fig. 7 verläuft der Bimetallstreifen 9 radial außerhalb des
Heizelements 2 und ist an seinem radial äußeren Ende mit der Un
terseite der Warmhalteplatte 1 formschlüssig befestigt. Das radial
innere Ende liegt mit seinem frei bewegbaren Ende auf der Oberseite
des Heizelements 2 an. Bei Temperaturerhöhung verschiebt
sich das freie Ende des Bimetallstreifens 9 von der Warmhalteplat
te 1 nach unten weg und hebt dabei entgegen der Kraft der Feder 12
das Heizelement 2 von der Warmhalteplatte 1 ab.
Das Ausführungsbeisdpiel in Fig. 8 unterscheidet sich gegenüber
dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 nur dadurch, daß der Bimetall
streifen 9 radial innerhalb des Heizelements 2 an der Warmhalte
platte 1 befestigt ist und radial nach außen bis zum Heizelement 2
verläuft und dort mit seinem freien Ende an der Oberseite des
Metallrohrs 3 anliegt. Damit die Platte 6 bündig an der Warmhalte
platte anliegen kann, ist im Bereich des Bimetallstreifens 9 an
der Platte 6 eine Ausnehmung 25 ausgebildet.
In Fig. 9 ist der Bimetallstreifen 9 zwischen der Platte 6 und der
Warmhalteplatte 1 angeordnet. Der Bimetallstreifen 9 ist nach
unten gewölbt und liegt in einer in der Platte 6 ausgebildeten
Vertiefung 25. Der Bimetallstreifen 9 stützt sich auf der einen
Seite mit seinen freien Enden an der Warmhalteplatte 1 und auf der
anderen Seite im Bereich des tiefsten Punktes am Boden 27 der Ver
tiefung 26 ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Bimetall
streifen 9 lose in der Vertiefung 26 liegen, da der Bimetallstrei
fen 9 in der Vertiefung 26 geführt und von oben durch die Warm
halteplatte 1 begrenzt wird.
In Fig. 10 ist der Bimetallstreifen 9 unterhalb der Platte 6 ange
ordnet und ist nach unten gewölbt. Die freien Enden liegen an der
Unterseite der Platte 6 an und sind über an der Unterseite der
Platte 6 hervorstehende Blechlappen 28 in der Platte 6 gehalten.
Im Bereich des tiefsten Punktes stützt sich der Bimetallstreifen 9
an dem gehäusefesten Anschlag 8 ab.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 11 entspricht im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel in Fig. 9. Der Unterschied besteht lediglich
darin, daß der nach unten gewölbte Bimetallstreifen 9 radial
außerhalb des Metallrohrs 3 und des Wasserrohrs 5 zwischen der
Platte 6 und der Warmhalteplatte 1 ausgebildet ist. Bei Tempera
turerhöhung des Bimetallstreifens 9 kann das Heizelement 2 nur
einseitig von der Warmhalteplatte 1 abheben.
In Fig. 12 ist unterhalb der Warmhalteplatte 1 ein Wärmespei
cher 29 angeordnet, dessen Abstand zur Warmhalteplatte 1 durch
einen zwischen der Warmhalteplatte 1 und dem Wärmespeicher 29 aus
gebildeten Bimetallstreifen 9 bestimmt wird. Der Bimetallstrei
fen 9 ist im wesentlichen S-förmig ausgebildet und ist mit seinem
oberen Ende mit der Warmhalteplatte 1 und mit seinem unteren Ende
mit dem Wärmespeicher 29 formschlüssig verbunden.
Die Wirkungsweise der thermischen Regelung der Warmhalteplatte 1
ist folgende.
Bei normaler Zimmertemperatur nehmen die Heizelemente 2 die in den
Fig. 1 bis 11 dargestellte Ausgangslage ein, d. h., sie werden
durch die Vorspannkraft des Bimetallstreifens 9 bzw. durch die
Vorspannkraft der Feder 12 gegen die Unterseite der Warmhalteplat
te 1 gepreßt. Wird nun das Heizelement 2 erhitzt, so wird dabei
auch der Bimetallstreifen 9 erwärmt. Bei denjenigen Ausführungs
beispielen, bei denen der Bimetallstreifen 9 gleichzeitig vorge
spannt ist, wird bei Temperaturerhöhung erst die Vorspannkraft ab
gebaut. Bei diesem Vorgang tritt zunächst keine spürbare Verfor
mung an dem Bimetallstreifen 9 auf, d. h., das Heizelement 2 wird
noch gegen die Warmhalteplatte 1 gepreßt, die sich somit in kür
zester Zeit aufheizen kann. Bei denjenigen Ausführungsbeispielen,
bei denen die gesonderte Feder 12 vorhanden ist, wird sich eben
falls der Bimetallstreifen 9 nicht solange sichtbar verformen, bis
er die Vorspannkraft der Feder 12 erreicht hat.
Sobald aber die Vorspannkraft im temperaturempfindlichen Element 9
abgebaut bzw. die Vorspannkraft des temperaturempfindlichen Ele
ments 9 die Vorspannkraft der Feder 12 ereicht hat, verbiegt sich
der Bimetallstreifen 9 derart, daß durch ihn das Heizelement 2 von
der Warmhalteplatte 1 abgehoben wird. Entsprechend der Lagerung
des Bimetallstreifens 9 verschiebt sich dabei die Platte 6 paral
lel zur Warmhalteplatte 1 oder sie kippt einseitig von der Warm
halteplatte 1 nach unten weg. Hierbei entsteht zwischen der Plat
te 6 und der Warmhalteplatte 1 ein Luftraum, durch den der Wärme
übergang vom Heizelement 2 zur Warmhalteplatte 1 reduziert wird.
Je größer der Luftraum wird, desto weniger kann sich die Warm
halteplatte 1 erwärmen. Kühlt sich das Heizelement 2 aufgrund der
elektrischen Stromabschaltung durch einen in der Zeichnung nicht
dargestellten Thermoschalter ab, so sinkt auch die Temperatur am
Bimetallstreifen 9, der dann wieder eine Annäherung der Platte 6
an die Warmhalteplatte 1 bewirkt. Hierdurch wird auf einfache
Weise die Temperatur der Warmhalteplatte 1 und somit auch die Tem
peratur von Getränken oder anderen Nahrungsmitteln, die sich in
einem auf der Warmhalteplatte 1 abgestellten Behälter befinden,
automatisch geregelt, so daß eine Überhitzung nicht erfolgen kann.
Claims (16)
1. Warmhalteplatte, insbesondere für eine elektrische Kaffee
maschine, mit einer unter der Warmhalteplatte angeordneten
elektrischen Heizeinrichtung, wobei die Wärmeankoppelung
der Heizeinrichtung an die Warmhalteplatte durch Einstel
lung des Abstands zwischen der Heizeinrichtung und der
Warmhalteplatte veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand durch ein temperaturempfindliches Ele
ment (9) regelbar ist.
2. Warmhalteplatte nach Anspruch 1, wobei die Heizeinrichtung
gegenüber der Warmhalteplatte verschiebbar ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß das temperaturempfindliches Element (9)
aus mindestens einem Bimetallstreifen besteht, der über
mindestens eine erste Kontaktstelle (10) mit einem gehäuse
festen Anschlag (8) und der über mindestens eine zweite
Kontaktstelle (11) mit der Heizeinrichtung (2 und/oder 5
und/oder 6) verbunden ist.
3. Warmhalteplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß im unteren Temperaturbereich die Heizeinrichtung (2, 6)
mit einer Vorspannkraft an der Warmhalteplatte (1) anliegt
und daß mit zunehmender Temperatur die Heizeinrichtung (2,
6) von der Warmhalteplatte (1) wegbewegbar ist.
4. Warmhalteplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorspannkraft durch den Bimetallstreifen (9) selbst
gebildet wird, die bei zunehmender Temperatur des Bimetall
streifens (9) abnimmt.
5. Warmhalteplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontakt
stelle (10) des Bimetallstreifens (9) an der Warmhalte
platte (1) und daß die zweite Kontaktstelle (11) an der
Heizeinrichtung (2 und/oder 5 und/oder 6) formschlüssig be
festigt ist.
6. Warmhalteplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (9)
im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und daß die freien
Enden des Bimetallstreifens (9) die Kontaktstellen (10, 11)
bilden.
7. Warmhalteplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bimetallstreifen (9) zusätzlich zu den beiden Kon
taktstellen (10, 11) mindestens eine dritte Kontaktstel
le (22) aufweist, die an der Heizeinrichting (2 und/oder 5
und/oder 6) anliegt.
8. Warmhalteplatte nach den Ansprüchen 2 bis 7, wobei die
Heizeinrichtung aus einer U-förmig verlaufenden Heizschlei
fe besteht, auf deren im wesentlichen parallel zur Warm
halteplatte verlaufender Oberseite eine Platte befestigt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Heizele
ment (2) gegenüberliegenden Unterseite der Warmhalteplat
te (1) ein Zapfen (14) angeordnet ist, daß der Zapfen (14)
die Platte (6) und die beiden freien Enden des Bimetall
streifens (9) über an diesen Teilen ausgebildete Boh
rungen (15, 19, 30) durchdringt und daß die erste Kontak
stelle (10) ortsfest mit der Platte (6) und die zweite
Kontaktstelle (11) ortsfest mit dem Zapfen (14) verbunden
ist.
9. Warmhalteplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Einstellen der Vorspannkraft an der Befestigungs
stelle zwischen dem Zapfen (14) und dem Bimetallstrei
fen (9) eine Justiereinrichtung (16, 17, 20) ausgebildet
ist.
10. Warmhalteplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kontaktstelle (10) über einen Bajonettver
schluß (31) mit der Platte (6) formschlüssig verbunden ist.
11. Warmhalteplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang parallel zum
Heizelement (2) ein Wasserrohr (5) verläuft, das über den
größten Bereich am Heizelement (2) angelötet ist und das in
geringem Abstand zur Platte (6) verläuft.
12. Warmhalteplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im montierten Zustand des Bimetallstreifens (9) dieser
mit seinem der Heizschleife (2) näheren Schenkel (13) mit
Vorspannung an dem Wasserrohr (5) anliegt.
13. Warmhalteplatte mit einem unter der Warmhalteplatte ange
ordneten Wärmespeicher, der zwecks Temperaturregelung zur
Warmhalteplatte hin bzw. von der Warmhalteplatte weg ver
schiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
zwischen der Warmhalteplatte (1) und dem Wärmespeicher (29)
durch ein temperaturempfindliches Element (9) regelbar ist.
14. Warmhalteplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das temperaturempfindliches Element (9) aus mindestens
einem Bimetallstreifen besteht, der mit seinem einen Ende
an der Warmhalteplatte (1) und der mit seinem anderen Ende
an dem Wärmespeicher (29) befestigt ist.
15. Warmhalteplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das temperaturempfindliches Element (9) aus einem
Memory-Metall besteht, das mit seinem einen Ende an der
Warmhalteplatte (1) und daß mit seinem anderen Ende an dem
Wärmespeicher (29) befestigt ist.
16. Warmhalteplatte mit einem unter der Warmhalteplatte ange
ordneten Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmeankoppelung des Wärmespeichers (29) an die Warmhalte
platte (1) durch einen zwischen dem Wärmespeicher (29) und
der Warmhalteplatte (1) ausgebildeten Werkstoff regelbar
ist, der einen temperaturabhängigen Wärmeleitkoeffizienten
aufweist.
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